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有望取代燃油喷气发动机,全电力空气等离子体喷射发动机造出来了

来源:筛分机    编辑作者:超声波筛分机    发布时间:2021-03    浏览量:

  现代航空业几乎完全依赖于喷气推进发动机。大推力商用航空发动机,目前主要是美国和英国的企业占据垄断地位,包括美国通用电气、普拉特·惠特尼、英国罗尔斯·罗伊斯。我国倾全国之力研发的C919大飞机仍摆脱不了使用国外发动机的尴尬局面。

  C919的LEAP-1C发动机

  喷气推进发动机依赖化石燃料作为主要能源。然而,化石燃料既不可持续也不安全,是温室气体排放的最大来源。

  武汉大学工业科学研究院的研究人员开发了一种原型设备,该设备使用微波空气等离子体来推动喷射。新的等离子体喷射推进器完全抛弃了化石燃料,只使用电力即可运行,没有碳排放也不会引起温室效应,这有助于解决由使用化石燃料引发的全球变暖问题。

  等离子体喷射推进器原型设备

  除气体、液体和固体外,等离子体是物质的第四种状态,是由原子被电离后产生的正负离子形成的物质状态。等离子体天然存在于太阳表面和闪电等地方,也可以人工生成。

  研究人员通过将空气压缩至高压并使用微波将加压的空气流离子化来创建等离子流。

  这种方法不同于以前创建等离子射流推进器的方法。如NASA的Dawn太空探测器使用的等离子喷射推进器,使用的是氙等离子体,它的动力甚至无法克服地球大气层中的摩擦,无法用于航空运输。

  武汉大学工业科学研究院的推进器仅使用空气和电力就能生成高温高压等离子射流。

  不同功率下的等离子射流

  目前完成的只是一个小型的原型装置,通过24毫米直径石英管的射出的等离子射流能够产生1公斤的推力(托起1公斤重的钢球)。

  钢球推力测试

  研究结果表明,如果按比例放大,推进器推力可与商用飞机的喷气发动机媲美。因此,微波空气等离子体的发动机完全有可能替代传统化石燃料喷气发动机。

  研究人员的下一步目标是使用高功率微波源构建大量此类推进器,以将推进器扩展到可商用的尺寸。

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